열쇠와 자물쇠의 원리는 무엇인가?

---

열쇠와 자물쇠의 원리는 무엇인가?

▶답 : 열쇠와 자물쇠는 빗면의 원리를 이용하고 있습니다. 빗면은 한마디로 힘과 거리의 관계를 변화시키는 것입니다. 물리 법칙에 따르면 물체를 어느 높이까지 끌어올리려면 일정한 양의 일을 해야하는데 이때 일의 양을 줄일 수는 없지만 쉽게 할 수는 있습니다. 예를 들어 무거운 돌덩이를 들어 올리 때 비탈길을 이용해서 돌을 나르면 수직으로 끌어 올리 때보다 훨씬 작은 힘으로 원하는 높이까지 나를 수 있습니다. 이것이 바로 빗면의 원리입니다.

 

<부가 질문>

그런데 빗면의 원리와 자물쇠와 열쇠가 무슨 상관이 있을까?

▶답 : 자물쇠 속을 떠올려보면 이렇습니다. 길이가 다른 핀돌을 들어올려 바깥통과 안통을 분리시키기 위해서는 각각의 핀들을 알맞게 밀어올려 안통과 바깥통 사이에 나란히 세워야 합니다. 그래야 안통이 돌아가면서 자물쇠가 열립니다. 이때 빗면의 원리를 이용해 통 속에 열쇠를 밀어넣으면 됩니다. 열쇠에는 여러 개의 톱니가 나 있는데 이 톱니가 쐐기처럼 작용해 핀을 알맞게 들어올려서 자물쇠를 열게 하는 것입니다.

 

▶advice

주변에서 아무렇지도 않게 보고 넘어갈 만한 사물을 대상으로 놓고, 그 원리를 묻는 것이다. 원리에 대해 답변을 하면, 그 원리가 질문에 나온 곳 말고 또 어디에 사용되는지를 묻거나, 이 문항처럼 답변 속의 다른 원리로 확대시키는 질문이 출제될 수 있다.

---